CN110700275A - 钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，是由传力件、锚固件和连接件组成。其中，传力件是充填于钢围檩与基坑竖向围护结构之间的传力构件；传力件分为二种，一种是现浇钢筋混凝土传力件，另一种是现场裁切的钢传力件；锚固件是一种钢筋构件，一端锚固于竖向围护结构内，另一端锚固于传力件中，并将传力件固定于竖向围护结构上；连接件是将钢围檩与传力件连接在一起的构件，由内螺纹套筒和连接螺栓组成。该种连接结构能实现装配式安装，具有绿色、环保和安全可靠的社会效益，同时能降低造价和缩短工期，具有重大的经济价值。

Description

钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是一种基坑支护结构的水平围檩或腰梁与基坑的竖向围护体的连接结构。

背景技术

在深厚软土地层开挖基坑，需要设置水平内支撑，水平内支撑的钢围檩或腰梁必须与基坑的竖向围护体紧密联系在一起。目前常用的连接结构是将该部位基坑的竖向围护体的混凝土保护层剥除，暴露出钢筋，在上面焊接锚固钢筋与设置的围檩连接在一起。这样剥除的混凝土保护层面积大，改变了混凝土围护桩的受力性能，降低了他的承载能力。此外，焊接锚筋过程对基坑的竖向围护体的钢筋也产生了损伤。在剥除混凝土保护过程中，使用风镐和风锤，产生了大量的噪音、粉尘和垃圾。在施工围檩之后，暴露的钢筋不能达到完全覆盖保护，产生锈蚀性损伤。

当使用现浇混凝土构件作竖向围护体与钢围檩之间的传力件时，都是采用锚筋将现浇混凝土构件内的钢筋与钢围檩焊接在一起；

当使用钢构件作竖向围护体与钢围檩之间的传力件时，将钢构件一端与竖向围护体的钢筋焊接，另一端与钢围檩焊接在一起；

当拆除围檩时，需要将焊接的连接体割除，并地基坑的竖向围护体产生损伤。

不论是钢围檩或是混凝土围檩，与基坑的竖向围护体的连接结构，在施工过程中，均要对基坑的竖向围护体产生不少的损伤。当围檩的尺寸和层数越多时，这种损伤就越大，严重影响了基坑的安全。使得设计人员不得不通过增加配筋量和增大基坑的竖向围护体的尺寸来储备安全度，导致基坑支护的造价也越来越高。

因此，工程界亟需寻找一种钢围檩或腰梁与基坑的竖向围护体的装配式连接结构，在施工围檩过程中，对基坑的竖向围护体没有伤害，传力可靠，围檩的安装和拆除便捷，既能克服传统连接结构存在的缺陷，又能降低造价，加快施工速度，保护我们的环境，减少劳动强度，提高基坑工程的安全度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有围檩与竖向围护体的连接结构存在施工周期长、造价高、对基坑的竖向围护体产生损伤等不足，提供一种新型的装配式连接结构。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，是由传力件、锚固件和连接件组成；当围檩为混凝土梁时，传力件与围檩合为一起。

所述的传力件是充填于钢围檩与基坑的竖向围护体之间的传力构件，是针对钢围檩设置的，用于将作用于基坑的竖向围护体上的水土压力可靠地传递到围檩上，再由围檩传递于支撑梁上；传力件分为二种，一种是现浇钢筋混凝土传力件，另一种是现场裁切的钢传力件；

所述的锚固件是一种钢筋构件，一端锚固于基坑的竖向围护体内，另一端锚固于传力件中，用于将传力件固定于基坑的竖向围护体上；

所述的连接件是将钢围檩与传力件连接在一起的构件，由内螺纹套筒和螺栓组成。

所述的锚固件与钢筋混凝土竖向围护体的连接采用在基坑的竖向围护体上钻孔植筋的方式或预埋内螺纹套筒的方式；锚固件与型钢桩基坑的竖向围护体的连接采用与基坑的竖向围护体焊接的方式。

所述的混凝土传力件的高度不小于钢围檩或腰梁与基坑的竖向围护体的接触面高度，厚度等于基坑的竖向围护体与钢围檩或腰梁之间的水平距离，锚固件埋设于其中，若传力件厚度限制了锚固件长度使之不能满足锚固要求时，应将锚固件弯曲埋设于其中，以增加锚固长度。

所述的连接件是一组套筒和螺栓，通过钢围檩上安装孔与埋设在传力件内的套筒连接。

所述的钢传力件是T形截面的型钢，传力的水平板一端连接于竖向围护桩墙内的锚固件连接的钢板上，另一端连接于钢围檩的中腹板上。

所述的基坑的竖向围护体分为混凝土灌注桩、钢筋混凝土地下连续墙或型钢桩。

所述的钢围檩是单层、双层或三层结构；上、下层钢围檩之间直接接触或加垫梁隔开。

所述的钢围檩安装是通过三角架形牛腿固定标高和位置，在与基坑的竖向围护体之间形成一条厚度不等的空间中设置传力带，传力带通过锚固件和连接件将钢围檩与基坑的竖向围护体联系在一起；三角架形牛腿采用锚固件安装在基坑的竖向围护体上。

所述的钢围檩与基坑的竖向围护体的连接是通过钢筋混凝土冠梁来连接时，其连接结构是通过预埋在冠梁上的连接件或在冠梁上植入锚固件后用连接件进行连接。

所述的钢筋混凝土围檩与钢围檩之间的连接是先用锚固件将钢筋混凝土围檩与基坑的竖向围护体连接一起，再通过在钢筋混凝土围檩内预埋的锚固件和套筒，用连接件将钢围檩与混凝土围檩连接起来。

本发明的装配式连接结构具有安装效率高，能够保证结构的整体性和施工质量，降低工程造价，工程实施效果良好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1基坑的竖向围护体与单层H型钢围檩采用混凝土传力件连接的纵剖面图

图2基坑的竖向围护体与双层H型钢围檩采用混凝土传力件连接的纵剖面图

图3钢筋混凝土排桩与H型钢围檩采用混凝土传力件连接的横截面图

图4地下连续墙与H型钢围檩采用混凝土传力件连接的横截面图

图5型钢桩与H型钢围檩采用混凝土传力件连接的横截面图

图6基坑的竖向围护体与单层H型钢围檩采用钢传力件连接的纵剖面图

图7基坑的竖向围护体与双层H型钢围檩采用钢传力件连接的纵剖面图

图8竖向围护钢筋混凝土排桩与H型钢围檩采用钢传力件连接的横截面图

图9地下连续墙与H型钢围檩采用钢传力件连接的横截面图

图10型钢桩与H型钢围檩采用钢传力件连接的横截面图

图11混凝土冠梁与H型钢围檩连接的连接纵剖面图

图12混凝土冠梁与H型钢围檩连接的连接横截面图

图13基坑的竖向围护体与混凝土和H型钢组合围檩的连接示意图

图14连接件的构造示意图图

图中：1—基坑的竖向围护体，11—混凝土钢筋混凝土排桩，12—钢筋混凝土地下连续墙，13—型钢桩，14—水泥土搅拌桩，2—H型钢围檩(腰梁)，3—混凝土传力件，4—钢传力件，5—锚固件，6—连接件，61—连接螺栓，62—内螺纹套筒，7—混凝土冠梁，8—三角架形牛腿，9—混凝土围檩，10—垫梁。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实例一、钢筋混凝土排桩与H型钢围檩的连接结构

当基坑的基坑的竖向围护体1为钢筋混凝土排桩11，并需要设置水平支撑进行支护时，要求在钢筋混凝土排桩11的内侧安装H型钢围檩2，用于安装钢支撑。为了确保作用于钢筋混凝土排桩11上的水土压力能可靠地通过H型钢围檩2传递到钢支撑上，需要在钢筋混凝土排桩11与H型钢围檩2之间建立一种可靠的连接。

在钢筋混凝土排桩11与单层H型钢围檩2之间的传力采用的是混凝土传力带3，如图1和图3所示。由图1和图3可看出，这种连接结构是由锚固在竖向围护排桩11上的锚固件5，与混凝土传力带3和连接件6组成。锚固件5是通过植筋或预埋套筒的方式锚固到钢筋混凝土排桩11中的。混凝土传力带3和H型钢围檩2架设于三角架式牛腿8上；三角架式牛腿8上也是通过锚固件5与基坑的竖向围护体1来固定的。连接件6的构造如图14所示，是由连接螺栓61和内螺纹套筒62组成。

当设置双层H型钢围檩2时，他与竖向围护排桩11的连接结构如图2所示。从图2可看出，双层H型钢围檩2之间设置有垫梁10，以便于安装连接螺栓61。

从图1、图2和图3可看出，这种连接结构实现了装配化作业，施工过程不需要剥除混凝土排桩11的保护层，不对混凝土排桩11生产损伤。

从图6、图7和图8可以看出，钢筋混凝土排桩11与H型钢围檩2之间的传力采用的是钢传力带4。钢传力带4是一种T型截面的钢构件，其水平传力板与锚固于钢筋混凝土排桩11的锚固件5焊接在一起，该锚固件5是由锚固钢筋和钢板组成，水平传力板的另一端连接焊接在H型钢围檩2的腹板上。

图6所示的钢传力件为单层，与H型钢围檩2的层数一致。

图7所示的钢传力件为双层，与H型钢围檩2的层数一致。

实例二、地下连续墙与H型钢围檩的连接结构

由图4可以看出，地下连续墙12与H型钢围檩2之间的连接结构也是由锚固在竖向围护地连墙12上的锚固件5，与混凝土传力带3和连接件6组成。锚固件5是通过植筋或预埋套筒的方式锚固到钢筋混凝土地下连续墙12中的。混凝土传力带3和H型钢围檩2架设于三角架形牛腿8上。

从图1可看出，混凝土传力带3的高度等于H型钢围檩2的卧放在牛腿8上的高度，混凝土传力带3的厚度等于基坑的竖向围护体1与H型钢围檩2之间的间隙。

从图2可看出，混凝土传力带3的高度等于双层H型钢围檩2的卧放的高度再加上垫梁10的高度。

从图9可看出，钢筋混凝土地下连续墙12与H型钢围檩2之间的传力采用的是钢传力带4。钢传力带4是T型截面的钢构件，其水平传力板与锚固于钢筋混凝土地连墙12的锚固件5焊接在一起，该锚固件5是由锚固钢筋和钢板组成，水平传力板的另一端连接焊接在H型钢围檩的腹板上。

实例三、型钢桩与H型钢围檩的连接结构

由图5可以看出，型钢桩13与H型钢围檩2之间的连接结构也是由锚固在型钢桩13上的锚固件5，与混凝土传力带3和连接件6组成。

型钢桩13是插入在水泥土搅拌桩14内的，基坑开挖时需将型钢桩13的内侧翼缘完全暴露出来，锚固件5与型钢桩13之间的连接可以焊接或开孔螺栓连接。

为便于基坑回填后型钢桩13的拔除，在现浇混凝土传力件3时，应加隔离材料将混凝土传力件3与H型钢围檩2之间隔离。锚固件5与型钢桩13也应用装配式螺栓来连接，以便拆除连接螺栓61和锚固件5后，即可将H型钢围檩2回收，同时把传力带3从型钢桩13上从离。

从图10可看出：型钢桩13与H型钢围檩2之间传力采用的是钢传力带4。钢传力带4是T型截面的钢构件，其水平传力板与型钢桩13翼缘焊接，水平传力板的另一端连接焊接在H型钢围檩的腹板上。

实例四、混凝土冠梁与H型钢围檩的连接结构

图11和图12所示为混凝土冠梁7与H型钢围檩2的连接结构，从图11、12可以看出，这种连接结构是由锚固在混凝土冠梁7上的锚固件5和连接件6组成。锚固件5是通过植筋或预埋套筒的方式锚固到钢筋混凝土冠梁7中的。H型钢围檩2架设于三角架式牛腿8上；三角架式牛腿8上也是通过锚固件5与基坑的竖向围护体1固定在一起的。

当需要拆除H型钢围檩2时，只需将连接件6中螺栓61从套筒62中拧出，H型钢围檩2便从混凝土冠梁7分离。

实例五、基坑的竖向围护体与混凝土和H型钢组合围檩的连接结构

图13所示为基坑的竖向围护体1与混凝土围檩9与H型钢围檩2组合围檩的连接结构，从图中可以看出，混凝土围檩9和H型钢围檩2均架设于三角架形牛腿8上；通过锚固件5将三角架式牛腿8与基坑的竖向围护体1固定。通过在基坑的竖向围护体1上植入或预埋锚固件5，消除了混凝土围檩9的吊筋设置；利用在混凝土围檩9中预埋套筒62，实现了混凝土围檩9和H型钢2的组合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，是由传力件、锚固件和连接件组成，其特征是，传力件是充填于钢围檩与基坑竖向围护体之间的传力构件；传力件分为二种，一种是现浇钢筋混凝土传力件，另一种是现场裁切的钢传力件；锚固件是一种钢筋构件，一端锚固于竖向围护体内，另一端锚固于传力件中，并将传力件固定于竖向围护体上；连接件是将钢围檩与传力件连接在一起的构件，由内螺纹套筒和连接螺栓组成。

2.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，锚固件与钢筋混凝土竖向围护体的连接采用的是在竖向围护体上钻孔植筋的方式或预埋内螺纹套筒的方式；锚固件与型钢桩竖向围护体的连接采用焊接或螺栓连接的方式。

3.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，混凝土传力件的高度不小于钢围檩与竖向围护体的接触面高度；厚度等于竖向围护体与钢围檩之间的水平距离；锚固件埋设于其中，若传力件厚度限制了锚固件长度使之不能满足锚固要求时，应将锚固件弯曲埋设于其中。

4.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，连接件是通过钢围檩上的安装孔与埋设在传力件内的锚固件连接。

5.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，钢传力件是T形截面的型钢，传力的水平板一端连接于竖向围护桩墙内的锚固件连接的钢板上，另一端连接于钢围檩的中腹板上。

6.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，竖向围护体分为混凝土灌注桩、预制混凝土桩、钢筋混凝土地下连续墙和型钢桩。

7.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，钢围檩是单层、双层或三层结构；上、下层钢围檩之间直接接触或加垫梁隔开。

8.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，钢围檩安装是通过三角架形牛腿固定标高和位置，在与竖向围护体之间设置传力带，通过锚固件和连接件将钢围檩与竖向围护体联系在一起；三角架形牛腿采用锚固件安装在竖向围护体上。

9.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，钢围檩与竖向围护体的连接是通过钢筋混凝土冠梁来连接时，其连接结构是通过预埋在冠梁上的连接件或在冠梁上植入锚固件后用连接件进行连接。

10.根据权利要求1所述的钢围檩与基坑竖向围护体的装配式连接结构，其特征是，钢筋混凝土围檩与钢围檩之间的连接是先用锚固件将钢筋混凝土围檩与竖向围护体连接一起，再通过在钢筋混凝土围檩内预埋的锚固件，用连接件将钢围檩与混凝土围檩连接起来。

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